DE3909201C2 - Überwachungseinrichtung für ein programmgesteuertes Bauelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für ein programmgesteuertes Bauelement, mit einer Überwachungstakterzeugungseinrichtung, die zum einen mit einem Eingang an dem programmgesteuerten Bauelement und zum anderen mit einem ersten Eingang eines ersten logischen Bauelements verbunden ist, mit einem Taktausgang an dem programmgesteuerten Bauelement, der mit einem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements verbunden ist, mit einem Zeitglied und mit einem Resetausgang an der Überwachungseinrichtung, der mit einem Reseteingang an dem programmgesteuerten Bauelement verbunden ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 33 20 587 ist eine Überwachungseinrichtung für ein programmgesteuertes Bauelement dieser Art bekannt. Bei dieser Überwachungseinrichtung wird ein zyklisches Eingangssignal von einer Takterzeugungseinrichtung zum einen dem programmgesteuerten Bauelement und zum anderen einem ersten Eingang eines ersten logischen Bauelements zugeführt. Das programmgesteuerte Bauelement, das z. B. als Mikroprozessor ausgebildet sein kann, weist einen Taktausgang auf, der mit dem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements verbunden ist. Der Ausgang des ersten logischen Bauelements ist elektrisch leitend mit einem Reseteingang an dem programmgesteuerten Bauelement verbunden. Mit dieser Überwachungseinrichtung ist es möglich, ein Ausgangssignal eines programmgesteuerten Bauelements, das ein Taktsignal sein kann und das in Abhängigkeit von einem dem programmgesteuerten Bauelement zugeführten zyklischen Eingangssignal gebildet wird, mit dem zyklischen Eingangssignal zu vergleichen und somit die Funktion des programmgesteuerten Bauelements zu überprüfen und bei einer vorgegebenen Abweichung des Ausgangssignals von dem Eingangssignal ein Resetsignal zu erzeugen, das das programmgesteuerte Bauelement in einen definierten Anfangszustand setzt.

Bei der vorbekannten Überwachungseinrichtung erweist sich dabei als nachteilig, daß für die Durchführung des Vergleichs zwischen Eingangssignal und Ausgangssignal eine aufwendige Schaltungsanordnung erforderlich ist und somit eine kostengünstige Ausführung nicht gewährleistet ist. Die Schaltungsanordnung ist dabei, wie im folgenden beschrieben, ausgebildet.

Das Eingangssignal wird dem ersten Eingang des ersten logischen Bauelements über ein erstes Differenzierglied und eine Zeitfensterschaltung, die als ein Zeitglied ausgebildet sein kann, zugeführt. Das erste Differenzierglied ist dabei elektrisch leitend mit dem R-Eingang eines D-Flip-Flops verbunden. Die Zeitfensterschaltung ist zudem mit dem D-Eingang des D-Flip-Flops verbunden. Der Ausgang des ersten logischen Bauelements ist elektrisch leitend über ein zweites Differenzierglied mit dem S-Eingang des D-Flip-Flops verbunden. Der Ausgang des programmgesteuerten Bauelements ist elektrisch leitend mit dem Takteingang des D-Flip-Flops verbunden. Der Q-Ausgang des D-Flip-Flops ist elektrisch leitend mit dem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements verbunden.

Neben der komplizierten und kostenaufwendigen Schaltungsanordnung erweist sich bei der vorbekannten Überwachungseinrichtung als nachteilig, daß durch die anliegenden zyklischen Eingangssignale lediglich die Zeitfensterschaltung getriggert wird und somit ein Zeitfenster erzeugt wird, in dessen Zeitdauer das Ausgangssignal von dem programmgesteuerten Bauelement dem D-Flip-Flop zugeführt werden muß, damit dem programmgesteuerten Bauelement kein Resetsignal zugeführt wird. Ein Resetsignal wird nur dann an das programmgesteuerte Bauelement weitergeleitet, wenn das von dem programmgesteuerten Bauelement erzeugte Ausgangssignal außerhalb des vorgegebenen Zeitfensters liegt. Mit der vorbekannten Überwachungseinrichtung ist es somit nicht möglich, Fehler in dem Ausgangssignal von dem programmgesteuerten Bauelement zu erkennen, die z. B. in einer zu hohen Taktfolge, in einer Verstümmelung der Takte oder aber darin bestehen können, daß die High- und Low-Phasen der Takte eine Mindestlänge unterschreiten, solange diese Fehler lediglich in dem vorgegebenen Zeitfenster vorliegen. Es ist somit möglich, daß Fehlfunktionen des programmgesteuerten Bauelements durch die bekannte Überwachungseinrichtung nicht erkannt werden und somit die Sicherheit bei dem Betrieb des programmgesteuerten Bauelements nicht gewährleistet ist, was, insbesondere bei dem Betrieb in Kraftfahrzeugen, zu gefährlichen Situationen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung zu schaffen, die auf einfache und kostengünstige Weise ein externes Taktsignal mit einem Antwortsignal eines programmgesteuerten Bauelements vergleicht und dabei die Sicherheit bei dem Betrieb des programmgesteuerten Bauelements gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik heraufsetzt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Überwachungstakterzeugungseinrichtung direkt mit dem ersten Eingang des ersten logischen Bauelements verbunden ist, daß der Taktausgang direkt mit dem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements verbunden ist, daß der Ausgang des ersten logischen Bauelements über das Zeitglied mit einem ersten Eingang eines zweiten logischen Bauelements verbunden ist, daß ein zweiter Eingang des zweiten logischen Bauelements mit einem Spannungsanschluß verbunden ist und daß der Ausgang des zweiten logischen Bauelements mit dem Resetausgang verbunden ist.

Es ist von Vorteil, daß die Überwachungstakterzeugungseinrichtung direkt mit dem ersten Eingang des ersten logischen Bauelements verbunden ist, und daß der Taktausgang direkt mit dem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements verbunden ist, weil sich somit ein einfacher und kostengünstiger Aufbau der Einrichtung ergibt und durch das erste logische Bauelement ein direkter Vergleich des an dem Taktausgang anliegenden Antwortsignals mit dem Taktsignal von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung erfolgen kann und ein Ausgangssignal an dem Ausgang des ersten logischen Bauelements gebildet werden kann, das einen Aufschluß über jede Phasenverschiebung der Signale zueinander und über mögliche Frequenzverschiebungen enthält und das Grundlage für ein sicheres und zuverlässiges Erkennen von Fehlfunktionen des programmgesteuerten Bauelements ist.

Dadurch, daß der Ausgang des ersten logischen Bauelements über das Zeitglied mit einem ersten Eingang eines zweiten logischen Bauelements verbunden ist, ergibt sich der Vorteil, daß eine Phasenverschiebung der an den Eingängen des ersten logischen Bauelements anliegenden Signale, die daraus resultiert, daß das programmgesteuerte Bauelement für Test- und Überprüfungszwecke eine bestimmte Zeit benötigt, bevor ein Antwortsignal über den Taktausgang ausgegeben werden kann, ausgeglichen wird und somit in dem resultierenden Signal lediglich Phasen- und/oder Frequenzfehler in dem Antwortsignal verbleiben, die auf Fehlfunktionen des programmgesteuerten Bauelements beruhen und die ein Rücksetzen dieses Bauelements erforderlich machen.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, daß ein zweiter Eingang des zweiten logischen Bauelements mit einem Spannungsanschluß verbunden ist und daß der Ausgang des zweiten logischen Bauelements mit dem Resetausgang verbunden ist, weil somit auf einfache und kostengünstige Weise ein Resetsignal immer dann erzeugt wird, wenn das an dem ersten Eingang des zweiten logischen Bauelements anstehende Signal um einen bestimmten Betrag von dem an dem Spannungsanschluß anstehenden Referenzsignals abweicht, das heißt, daß die Spannungswerte einen bestimmten Unterschied aufweisen.

Insgesamt ergibt sich damit der Vorteil, daß immer dann ein Resetsignal an das logische Bauelement gegeben wird, wenn das Antwortsignal des logischen Bauelements in Frequenz und Phase nicht mit dem von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung erzeugten Taktsignal übereinstimmt, wodurch die Sicherheit bei dem Betrieb des programmgesteuerten Bauelements erhöht wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es ist von Vorteil, daß das erste logische Bauelement ein Exklusiv-ODER-Gatter ist, weil somit zum einen ein kostengünstiger Aufbau der Überwachungseinrichtung möglich ist und jeder Unterschied der anstehenden Taktsignale sicher erkannt wird und ein Ausgangssignal erzeugt wird, das eine Information über jede Phasen- und/oder Frequenzverschiebung der Eingangssignale enthält, wodurch die Sicherheit bei dem Betreiben des programmgesteuerten Bauelements erhöht wird.

Der gleiche Vorteil ergibt sich, wenn das erste logische Bauelement ein Äquivalenz-Gatter oder ein Exklusiv-ODER-Gatter mit einem nachgeschalteten Inverter ist, wobei lediglich die Schaltlogik und damit das Ausgangsignal invertiert ist.

Es ist von Vorteil, daß das zweite logische Bauelement ein Exklusiv-ODER-Gatter ist, weil somit sichergestellt ist, daß bei jedem Wechsel des Spannungswerts an dem Eingang des zweiten logischen Bauelements um einen vorgegebenen Betrag ein Resetsignal erzeugt wird und dem programmgesteuerten Bauelement zugeführt wird und dies immer dann, wenn das Antwortsignal von dem Signal von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung abweicht, wodurch die Sicherheit bei dem Betrieb erhöht wird und mögliche Fehlfunktionen aufgrund von Fehlern in dem logischen Bauelement vermieden werden.

Der gleiche Vorteil ergibt sich, wenn das zweite logische Bauelement ein Äquivalenz-Gatter oder ein Exklusiv-ODER-Gatter mit einem nachgeschalteten Inverter ist, wobei lediglich die Schaltlogik und das Ausgangssignal invertiert werden.

Vorteilhaft ist es, wenn das zweite logische Bauelement ein Komparator ist, weil somit jedes Über- und/oder Unterschreiten eines vorgegebenen Spannungswertes, mit dem das Eingangssignal verglichen wird, dazu führt, daß ein Resetsignal an das programmgesteuerte Bauelement geleitet wird und somit eine bestimmte Schwelle für das Erzeugen eines Resetsignals einstellbar ist.

Es ist von Vorteil, daß das Zeitglied aus einem zweiten Widerstand in der Verbindung zwischen dem ersten logischen Bauelement und dem zweiten logischen Bauelement, eine parallel zu dem zweiten Widerstand angeordnete Reihenschaltung aus einem dritten Widerstand und einer Diode, und aus einem Kondensator besteht, über den die Verbindung zwischen dem ersten logischen Bauelement und dem zweiten logischen Bauelement mit der Gerätemasse verbunden ist, weil somit auf einfache und kostengünstige Weise ein Zeitglied realisiert wird, das sowohl für die High- als auch für die Low-Phase der anstehenden Takte einen Zeitausgleich ermöglicht, wodurch eine Phasenverschiebung zwischen dem Antwortsignal und dem Signal von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung, die auf der Reaktionszeit des logischen Bauelements beruht, ausgeglichen wird und nach dem Überschreiten der durch die Zeitkonstante des jeweilig wirkenden RC-Glieds vorgegebenen maximalen Reaktionszeit des programmgesteuerten Bauelements ein Spannungswert an dem ersten Eingang des zweiten logischen Bauelements anliegt, der ein Resetsignal auslöst.

Es ist von Vorteil, daß das Zeitglied aus einem zweiten Widerstand in der Verbindung zwischen dem ersten logischen Bauelement und dem zweiten logischen Bauelement und einem Kondensator besteht, über den diese Verbindung mit der Gerätemasse verbunden ist, weil somit durch die Zeitkonstante des RC-Glieds bestimmt, die eine maximal zulässige Reaktionszeit für das programmgesteuerte Bauelement vorgibt, ein Phasenausgleich, der an den Eingängen des ersten logischen Bauelements anliegenden Signale erfolgt, und daß nach dem Überschreiten der maximal zulässigen Reaktionszeit für das programmgesteuerte Bauelement eine Änderung der Spannung erfolgt, wenn ein Fehler in dem Ausgangssignal vorliegt, so daß das zweite logische Bauelement ein Resetsignal erzeugt.

Dadurch, daß der Spannungsanschluß mit der Gerätemasse oder einer Vergleichsspannung vorgegebener Höhe verbunden ist, ergibt sich der Vorteil, daß die Erzeugung eines Resetsignals bei einem vorliegenden Fehler des programmgesteuerten Bauelements durch das Anlegen einer geeigneten Spannung an dem Spannungsanschluß beeinflußbar ist, wodurch die Sicherheit bei dem Betrieb des programmgesteuerten Bauelements erhöht wird.

Es ist von Vorteil, daß die Überwachungstakterzeugungseinrichtung über einen ersten Widerstand mit dem Eingang des programmgesteuerten Bauelements verbunden ist, weil somit auf einfache und kostengünstige Weise eine Entkopplung erreicht wird.

Dadurch, daß der Eingang des programmgesteuerten Bauelements ein Interrupt-Eingang ist, ergibt sich der Vorteil, daß die anstehenden Taktsignale sicher und zuverlässig von dem programmgesteuerten Bauelement eingelesen und verarbeitet werden können.

Dadurch, daß die Überwachungseinrichtung und die Überwachungstakterzeugungseinrichtung als ein integriertes Bauteil ausgeführt sind, ergibt sich der Vorteil eines kostengünstigen und einfachen Aufbaus der Überwachungseinrichtung.

Es ist von Vorteil, daß die Überwachungstakterzeugungseinrichtung als eine externe Einrichtung ausgebildet ist, weil somit auf einfache und kostengünstige Weise schon einmal für andere Zwecke erzeugte Taktsignale auch für die Überwachungseinrichtung nutzbar gemacht werden können.

Dadurch, daß die Überwachungseinrichtung oder daß die Überwachungseinrichtung und die Überwachungstakterzeugungseinrichtung Teil des programmgesteuerten Bauelements sind, ergibt sich der Vorteil eines einfachen und kostengünstigen Aufbaus der Überwachungseinrichtung und einer Erhöhung der Sicherheit, da Einflüsse durch elektromagnetische Störungen weitgehendst vermieden werden können.

Es ist von Vorteil, daß das an dem Taktausgang anliegende Signal gegenphasig zu dem dem Eingang und dem ersten logischen Bauelement zugeführten Signal ist, weil somit sichergestellt ist, daß z. B. durch Leitungskurzschlüsse dem ersten logischen Bauelement keine Signale zugeführt werden, die eine einwandfreie Funktion des programmgesteuerten Bauelements vortäuschen können, wodurch die Sicherheit bei dem Betrieb des programmgesteuerten Bauelements erhöht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung für ein programmgesteuertes Bauelement ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Zeitglieds der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Überwachungseinrichtung für ein programmgesteuertes Bauelement (P). Das programmgesteuerte Bauelement (P) weist einen Reseteingang (RE), einen Eingang (E) und einen Taktausgang (TA) auf. Eine Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) ist zum einen elektrisch leitend mit dem Eingang (E) und zum anderen elektrisch leitend mit einem ersten Eingang eines ersten logischen Bauelements (B1) verbunden. In der Verbindung zwischen der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) und dem Eingang (E) ist ein erster Widerstand (R1) angeordnet, der der Entkopplung dient und dafür sorgt, daß die Signalrichtung eingehalten wird. Die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) kann als eine externe Einrichtung ausgeführt sein, die eine variable oder feste Taktfrequenz mit einem vorgegebenen Tastverhältnis liefert.

Der Taktausgang (TA) des programmgesteuerten Bauelements (P) ist elektrisch leitend mit einem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements (B1) verbunden. Der Ausgang des ersten logischen Bauelements (B1) ist elektrisch leitend mit einem Zeitglied (Z) verbunden. Der Ausgang des Zeitglieds (Z) ist elektrisch leitend mit einem ersten Eingang eines zweiten logischen Bauelements (B2) verbunden, dessen zweiter Eingang elektrisch leitend mit einem Spannungsanschluß (S) verbunden ist. Der Ausgang des zweiten logischen Bauelements (B2) ist elektrisch leitend mit einem Resetausgang (RA) an der Überwachungseinrichtung verbunden, die elektrisch leitend mit einem Reseteingang (RE) des programmgesteuerten Bauelements (P) verbunden ist.

Das erste logische Bauelement (B1) kann dabei beispielsweise als ein Exklusiv-ODER-Gatter ausgebildet sein, es kann aber auch als ein Äquivalenz-Gatter ausgebildet sein, das z. B. durch ein Exklusiv-ODER-Gatter mit einem nachgeschalteten Inverter aufgebaut sein kann. Diese genannten Gattertypen sind auch für das zweite logische Bauelement (B2) verwendbar. Es sind jedoch auch alle anderen Gattertypen verwendbar, die einen Vergleich von zwei Eingangssignalen durchführen können.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das zweite logische Bauelement (B2) auch als ein Komparator ausgeführt sein, dem über dem Spannungsanschluß (S) eine vorgegebene Vergleichsspannung zugeführt werden kann.

Die Überwachungseinrichtung und die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) können, um eine kostengünstige Ausführung der Überwachungseinrichtung zu ermöglichen, in einem integrierten Bauelement zusammengefaßt sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Überwachungseinrichtung oder die Überwachungseinrichtung und die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) Teil des programmgesteuerten Bauelements (P) sein.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt des Blockdiagramms nach Fig. 1, mit einer detaillierten, beispielhaften Darstellung des Zeitglieds (Z). Ist das erste logische Bauelement (B1) und ist das zweite logische Bauelement (B2) beispielsweise jeweils als ein Exklusiv-ODER-Gatter ausgebildet, so kann das Zeitglied (Z) aus einem zweiten Widerstand (R2) in der Verbindung zwischen dem ersten logischen Bauelement (B1) und dem zweiten logischen Bauelement (B2), einer parallel zu dem zweiten Widerstand (R2) angeordneten Reihenschaltung aus einem dritten Widerstand (R3) und einer Diode (D) und aus einem Kondensator (C) bestehen, über den die Verbindung zwischen dem ersten logischen Bauelement (B1) und dem zweiten logischen Bauelement (B2) mit der Gerätemasse verbunden ist. Die Durchlaßrichtung der Diode (D) ist dabei abhängig von der Verwendung der unterschiedlichen Gattertypen.

Ist das zweite logische Bauelement (B2) als ein Komparator ausgebildet, so kann das Zeitglied (Z) lediglich aus dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Widerstand (R2) und dem Kondensator (C) bestehen, die z. B. einen Tiefpaß bilden.

Im folgenden wird kurz die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung beschrieben.

Zuerst wird dabei der Fall betrachtet, daß bei dem programmgesteuerten Bauelement (P) keine Funktionsstörungen oder Fehlfunktionen vorliegen. Die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T), die intern oder extern angeordnet sein kann, erzeugt ein Taktsignal, mit einer festen oder variablen Frequenz, das ein vorgegebenes Tastverhältnis aufweist. Dieses Taktsignal wird zum einen direkt dem ersten Eingang des ersten logischen Bauelements (B1) zugeführt und zum anderen dem Eingang (E) des programmgesteuerten Bauelements (P) zugeführt. Der Eingang (E) kann dabei ein Interrupt-Eingang sein. Der Eingang (E) kann aber auch derart ausgebildet sein, daß das programmgesteuerte Bauelement (P) das an dem Eingang (E) anliegende Signal mit einer vorgegebenen Frequenz abfragt.

Entsprechend dem an dem Eingang (E) anliegenden Taktsignal, erzeugt das programmgesteuerte Bauelement (P) ein Antwortsignal, das über den Taktausgang (TA) dem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements (B1) zugeführt wird.

Bevor das programmgesteuerte Bauelement (P) das Antwortsignal erzeugt, kann vorteilhaft der interne Status des programmierbaren Bauelements (P) überprüft werden, indem z. B. ein Programm-Ablauf-Test durchgeführt wird, je nach Anwendung spezielle Programm-Prüfungen durchgeführt werden oder aber, falls das von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) gelieferte Taktsignal eine feste Frequenz aufweist, eine Überprüfung dieser Frequenz auf einen Minimal- und einen Maximalwert durchgeführt werden. Sollten bei diesen Überprüfungen Fehlfunktionen festgestellt werden, kann das programmgesteuerte Bauelement (P) z. B. eine Abschaltung durchführen oder aber eine Notlauffunktion aktivieren. Zudem ist es möglich, daß das programmgesteuerte Bauelement (P) das von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) gelieferte Taktsignal als Referenzfrequenz zur Überprüfung und Überwachung des Oszillators des programmgesteuerten Bauelements (P) verwendet. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann durch eine Mehrfach-Abfrage des Taktsignals von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) eine Unterdrückung von Störeinflüssen erreicht werden, die z. B. durch elektromagnetische Störeinstrahlungen auf die Übertragungsleitungen entstehen können.

Zur Durchführung dieser Sicherheitsfunktionen benötigt das programmgesteuerte Bauelement (P) eine bestimmte Zeit. Diese Zeit ist die Reaktionszeit, die das programmgesteuerte Bauelement (P) benötigt, um an den Taktausgang (TA) ein Antwortsignal zu liefern. Die beiden, an den Eingängen des ersten logischen Bauelements (B1) anliegenden Signale weisen also auch bei einem einwandfreien Funktionieren des programmgesteuerten Bauelements (P) eine Phasenverschiebung auf, die durch die Reaktionszeit bedingt ist. Das an dem Ausgang des ersten logischen Bauelements (B1) anliegende Ausgangssignal ist demnach ein Taktsignal mit einer Frequenz, die der Frequenz des Taktsignals von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) entspricht und dessen Tastverhältnis der Phasenverschiebung der beiden Eingangssignale an dem ersten logischen Bauelement (B1) und damit der Reaktionszeit des programmgesteuerten Bauelements (P) entspricht. Um zu vermeiden, daß dieses an dem Ausgang des ersten logischen Bauelements (B1) anliegende Taktsignal zu einem Rücksetzen des programmgesteuerten Bauelements (P) führt, ist zwischen dem Ausgang des ersten logischen Bauelements (B1) und dem ersten Eingang des zweiten logischen Bauelements (B2) ein Zeitglied (Z) geschaltet. Die Zeitkonstante des Zeitglieds (Z) ist dabei so ausgelegt, daß, solange wie die maximale Reaktionszeit des programmgesteuerten Bauelements (P) nicht überschritten wird, an dem Ausgang des Zeitglieds (Z) ein Gleichspannungssignal anliegt, das einen vorgegebenen Wert aufweist. Ist das zweite logische Bauelement (B2) nicht als Komparator ausgebildet, so ist das Zeitglied (Z) derart gestaltet, daß für die High- und Low-Phase des Signals jeweils eine andere Zeitkonstante wirksam wird. Durch das Anlegen eines geeigneten Spannungssignals an dem Spannungsanschluß (S) wird dabei gewährleistet, daß bei einem fehlerfreien Betrieb des programmgesteuerten Bauelements (P) kein Spannungswechsel an dem Resetausgang (RA) der Überwachungseinrichtung erfolgt und somit kein Rücksetzen des programmgesteuerten Bauelements (P) durchgeführt wird.

Bei jeder Abweichung des Antwortsignals von dem programmgesteuerten Bauelement (P) in Phase und Frequenz von dem Taktsignal, das von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) geliefert wird, wird an dem ersten Eingang des zweiten logischen Bauelements (B2) ein Spannungssignal angelegt, das an dem Ausgang des zweiten logischen Bauelement (B2) zu einem Spannungswechsel führt, der ein Resetsignal darstellt, das dem programmgesteuerten Bauelement (P) über den Reseteingang (RE) zugeführt wird und zu einem Rücksetzen des programmgesteuerten Bauelements (P) führt, wodurch das programmgesteuerte Bauelement (P) in einen definierten Anfangszustand versetzt wird. Der Fehler in dem Antwortsignal von dem programmgesteuerten Bauelement (P) kann darin liegen, daß z. B. die Reaktionszeit des programmgesteuerten Bauelements zu lang ausfällt, wodurch die Zeitkonstante des Zeitglieds (Z) überschritten wird. Der Fehler in dem Antwortsignal von dem programmgesteuerten Bauelement (P) kann jedoch auch darin liegen, daß das programmgesteuerte Bauelement (P) ein Ausgangssignal mit einer Frequenz liefert, die kleiner oder größer ist als die Frequenz des Taktsignals von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T). Ein Resetsignal wird ebenfalls von der Überwachungseinrichtung erzeugt, wenn das Tastverhältnis des an dem Taktausgang (TA) anliegenden Antwortsignals von dem programmgesteuerten Bauelement (P) sich von dem Tastverhältnis des Taktsignals von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) unterscheidet.

Dadurch, daß als Antwortsignal von dem programmgesteuerten Bauelement (P) nur ein solches Signal als korrekt akzeptiert wird und nicht zu einem Rücksetzen des programmgesteuerten Bauelements (P) führt, das die gleiche Frequenz, die gleiche Phasenlage und das gleiche Tastverhältnis wie das Taktsignal von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) aufweist, ergibt sich eine höchstmögliche Sicherheit bei dem Betreiben des programmgesteuerten Bauelements (P). Bei einer geeigneten Wahl des ersten logischen Bauelements (B1) kann es vorteilhaft sein, daß das von dem programmgesteuerten Bauelement (P) gelieferte Antwortsignal an dem Taktausgang (TA) gegenphasig zu dem Taktsignal von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) ist, wodurch vermieden werden kann, daß z. B. durch Leitungskurzschlüsse ein korrektes Antwortsignal von dem programmgesteuerten Bauelement (P) vorgetäuscht wird.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Frequenz des Taktsignals von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) z. B. etwa 10 Hz beträgt. Bei anderen Ausführungsformen kann diese von der Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) erzeugte Frequenz, durch die Anforderungen bestimmt, die durch das programmgesteuerte Bauelement (P) vorgegeben sind, festgelegt sein. Sie kann demnach kleiner oder größer sein.

Claims (15)

1. Überwachungseinrichtung für ein programmgesteuertes Bauelement, mit einer Überwachungstakterzeugungseinrichtung, die zum einen mit einem Eingang an dem programmgesteuerten Bauelement und zum anderen mit einem ersten Eingang eines ersten logischen Bauelements verbunden ist, mit einem Taktausgang an dem programmgesteuerten Bauelement, der mit einem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements verbunden ist, mit einem Zeitglied und mit einem Resetausgang an der Überwachungseinrichtung, der mit einem Reseteingang an dem programmgesteuerten Bauelement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) direkt mit dem ersten Eingang des ersten logischen Bauelements (B1) verbunden ist, daß der Taktausgang (TA) direkt mit dem zweiten Eingang des ersten logischen Bauelements (B1) verbunden ist, daß der Ausgang des ersten logischen Bauelements (B1) über das Zeitglied (Z) mit einem ersten Eingang eines zweiten logischen Bauelements (B2) verbunden ist, daß ein zweiter Eingang des zweiten logischen Bauelements (B2) mit einem Spannungsanschluß (S) verbunden ist und daß der Ausgang des zweiten logischen Bauelements (B2) mit dem Resetausgang (RA) verbunden ist.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste logische Bauelement (B1) ein Exklusiv-ODER-Gatter ist.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste logische Bauelement (B1) ein Äquivalenz-Gatter oder ein Exklusiv-ODER-Gatter mit einem nachgeschalteten Inverter ist.

4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite logische Bauelement (B2) ein Exklusiv-ODER-Gatter ist.

5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite logische Bauelement (B2) ein Äquivalenz-Gatter oder ein Exklusiv-ODER-Gatter mit einem nachgeschalteten Inverter ist.

6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite logische Bauelement (B2) ein Komparator ist.

7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (Z) aus einem zweiten Widerstand (R2) in der Verbindung zwischen dem ersten logischen Bauelement (B1) und dem zweiten logischen Bauelement (B2), einer parallel zu dem zweiten Widerstand (R2) angeordneten Reihenschaltung aus einem dritten Widerstand (R3) und einer Diode (D), und aus einem Kondensator (C) besteht, über den die Verbindung zwischen dem ersten logischen Bauelement (B1) und dem zweiten logischen Bauelement (B2) mit der Gerätemasse verbunden ist.

8. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (Z) aus einem zweiten Widerstand (R2) in der Verbindung zwischen dem ersten logischen Bauelement (B1) und dem zweiten logischen Bauelement (B2) und einem Kondensator (C) besteht, über den diese Verbindung mit der Gerätemasse verbunden ist.

9. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsanschluß (S) mit der Gerätemasse oder einer Vergleichsspannung vorgegebener Höhe verbunden ist.

10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) über einen ersten Widerstand (R1) mit dem Eingang (E) des programmgesteuerten Bauelements (P) verbunden ist.

11. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (E) des programmgesteuerten Bauelements (P) ein Interrupt-Eingang ist.

12. Überwachungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung und die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) als ein integriertes Bauelement ausgeführt sind.

13. Überwachungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) als eine externe Einrichtung ausgebildet ist.

14. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung oder daß die Überwachungseinrichtung und die Überwachungstakterzeugungseinrichtung (T) Teil des programmgesteuerten Bauelements (P) sind.

15. Überwachungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Taktausgang (TA) anliegende Signal gegenphasig zu dem dem Eingang (E) und dem ersten logischen Bauelement (B1) zugeführten Signal ist.